实验一必备知识

csdn-vs调试

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数组指针退化

数组名一旦充当地址，就会退化！！！

1. 数组名作为函数参数传递时
   • 当把数组名作为函数参数传递给函数时，数组名会退化为指向数组首元素的指针。例如：

   void func(int arr[]) {
       // 这里的arr实际上是一个指针，等价于int* arr
   }
   
   int main() {
       int a[5];
       func(a);
       return 0;
   }
   

   • 在这个例子中，a在main函数中是一个数组名，代表整个数组。但是当它被传递给func函数时，a就退化为一个指向int类型的指针（int*），在func函数内部，arr不再具有数组的长度信息等数组特性，仅仅是一个指针。
2. 使用取地址运算符&取数组名的地址（取整个数组的地址）之外的情况
   • 在表达式中，如果数组名不是取整个数组的地址（&数组名）的情况，数组名都会退化为指向首元素的指针。例如：

   int a[5];
   int* p=a; // 这里a退化为指向首元素的指针，所以可以赋值给int*类型的p
   

   • 另外：

   int a[5];
   sizeof(a); // 这里a表示整个数组，结果为5 * sizeof(int)
   

   • 但是如果写成：

   int a[5];
   int* p = a;
   sizeof(p); // 这里p是指针，结果为sizeof(int*)
   

sizeof()是操作符，不会引发数组退化

sizeof是一个编译时操作符，它的作用是获取操作数所占用的字节数。当操作数是数组名时，sizeof会将数组名视为整个数组对象，而不是指向数组首元素的指针。
在 C 语言中，数组的大小是其类型的一部分。例如，对于int a[5];，数组a的类型是int[5]，这个类型信息在编译时是确定的。
当计算sizeof(a)时，编译器根据数组的定义直接计算出整个数组所占用的字节数，即5 * sizeof(int)（假设sizeof(int)为 4 字节，那么sizeof(a)为 20 字节）。

关于数组名

1. 对于二维数组int a[4][4]：

• 从数组的存储角度来看，二维数组在内存中是按行顺序存储的，a可以看作是一个指向包含4个int元素的数组的指针（即a的类型是int(*)[4]）。

2. 分析*a + 1：

• 根据运算符优先级，*的优先级高于+。
• 首先，*a等价于a[0]，它是指向数组a的第一行（即a[0]是一个包含4个int元素的数组，在这里它会退化为指向该数组首元素的指针，类型为int*）。
• 那么*a+1就是在a[0]的基础上偏移一个int类型的单位。如果a的起始地址为0x1000（假设），a[0]的值也是0x1000（因为a[0]是第一行数组的首地址），*a + 1的值就是0x1000 + sizeof(int)（假设sizeof(int)=4，则值为0x1004），它指向了a[0][1]这个元素。

3. 分析*(a + 1)：

• 这里a+1表示将指针a（类型为int(*)[4]）向下移动一行（因为指针的偏移量是sizeof(int[4])）。如果a的起始地址为0x1000，a+1的值就是0x1000+sizeof(int[4]) = 0x1000 + 16（假设sizeof(int)=4），它指向了数组a的第二行（即a[1]）。
• 然后*(a + 1)就等价于a[1]，它是一个包含4个int元素的数组，同样会退化为指向该数组首元素的指针（类型为int*），它指向a[1][0]这个元素。

（）和[]

[]优先级高于（）

1. 对于(*(a + 2))[3]
   • 根据C语言中数组和指针的运算规则：
     • a是一个二维数组名，它可以被看作是一个指向数组（这个数组包含4个int元素）的指针。
     • a+2表示将指针a向后移动2个“单位”，这里的“单位”是指包含4个int元素的数组的大小。所以a + 2指向二维数组a中的第三行（行索引从0开始）。
     • *(a + 2)就是取a+2所指向的那一行数组。
     • 最后(*(a + 2))[3]表示取这一行数组（也就是第三行）中的第4个元素（列索引从0开始），在给定的初始化中a[2][3]=12。
2. 对于*(a + 2)[3]
   • 根据运算符优先级，先计算(a + 2)[3]。
     • (a+2)是一个地址，(a + 2)[3]等价于*((a + 2)+3)。这表示将a + 2这个地址再向后移动3个“单位”（每个单位是包含4个int元素的数组的大小），然后取这个地址指向的内容。实际上，这是越界访问，因为原始的二维数组a只有4行，这样的计算导致访问到了非法的内存区域。
     • 然后再对这个非法访问得到的结果进行间接访问（*操作），由于访问的是非法内存，所以得到的是一个未定义的值，这里显示为-858993460，这个值是完全不可预测的，不同的编译器、不同的运行环境可能会得到不同的结果。